CN108430055B - 一种蓝牙多通道接收方法、系统及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例中提供了一种蓝牙多通道接收方法，涉及蓝牙通信领域。所述方法包括：接收多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息和负载数据；确定当前工作模式为第一模式或第二模式；在所述第一模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传；在所述第二模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息和/或负载数据确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传；在不重传的负载数据中筛选出输出数据。本发明还提出了一种蓝牙多通道接收系统及电子设备。有效的减少了蓝牙系统重传次数以提高通信效率，完成高质量可靠的蓝牙信息传输。
Description
技术领域
本发明涉及蓝牙通信技术，具体地，涉及一种蓝牙多通道接收方法、系统及电子设备。
背景技术
蓝牙技术的广泛发展使蓝牙产品和服务成为人们生活的一部分，尤其是蓝牙耳机和蓝牙音箱等音频应用带给人们极大的生活便利。然而，随着人们对音频性能、通信距离以及通信可靠性的要求越来越高，以低成本低功耗为目标设计的蓝牙技术在通信距离和可靠性方面存在的不足越来越明显。蓝牙的音频传输主要采用无纠错编码的传输技术，以及基于16比特循环冗余校验(CRC:Cyclic Redundancy Check)的错误自动重传机制。在越来越复杂的干扰和衰落环境中，需要重传的次数会更多，导致异步通信的有效带宽降低或者音频延迟变大，以及导致语音同步链路的有限重传次数不足以满足高质量通话性能的要求。而且CRC导致循环冗余校验只缺但实际数据错误的概率相对于长时间可靠传输或长时间音频传输的要求来讲，也显得越来越无法容忍。
蓝牙无线通信系统主要采用基于自适应调频和自动重传机制的频率分集技术来抗干扰和抗频率选择性衰落。基于低成本低功耗的考虑，蓝牙无线通信系统从系统设计上没有考虑有效的多天线收发的空间分集技术来抗干扰和抗衰落。即使采用多天线接收，现有的设计都是采用天线选择分集技术或等增益和最大比合并的解调技术。天线选择分集技术就是选择接收能量最大(空间衰落最小)的接收支路来解调信号，在一定程度上可以降低信号衰落导致的性能损失从而提高传输性能。等增益和最大比合并的解调技术，是基于相干解调的相干合并。而蓝牙无线通信系统采用高斯频移键控(GFCK:Gauss frequencyShift Keying)调制和差分相位(DPSK:Differential Phase Shift Keying)调制，都不是专门为相干调节或相干合并设计的，也没有为相干合并设计信道估计机制。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例期望提供一种蓝牙多通道接收方法、系统及电子设备，目的在于解决现有技术中多天线接收或多天线分集技术在蓝牙无线通信系统中所存在的问题。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例第一方面提出了一种蓝牙多通道接收方法，所述方法包括：
接收多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息和负载数据；
确定当前工作模式为第一模式或第二模式；
在所述第一模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传；
在所述第二模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息和/或负载数据确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传；
在不重传的负载数据中筛选出输出数据。
本发明实施例第二方面还提出了一种蓝牙多通道接收系统，系统包括多路蓝牙接收支路和重传处理器，蓝牙接收支路包括接收天线、射频接收机和基带处理器；
接收天线，用于接收外部无线信号；
射频接收机，用于将无线信号转换为基带信号；
基带处理器，用于从基带信号中解析出循环冗余校验信息和负载数据；
重传处理器，其被配置的执行如本发明实施例第一方面方法的各个步骤。
本发明实施例第三方面提出了一种电子设备，电子设备包括本发明实施例第二方面所述的蓝牙多通道接收系统。
本发明的有益效果如下：本发明采用多路蓝牙接收支路接收循环冗余校验信息和负载数据，然后在不同的工作模式下，根据循环冗余校验信息和/或负载数据来确定是否需要申请重传，并在无需重传的负载数据中筛选出输出数据，在提供更为高效的工作模式的前提下，不再仅仅以现有的循环冗余校验为依据进行重传的判断，且无需修改蓝牙协议，实现多天线空间分集以提高蓝牙无线传输效率，从而有效的减少了蓝牙系统重传次数以提高通信效率，完成高质量可靠的蓝牙信息传输。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1所述的蓝牙多通道接收方法的流程图；
图2为本发明实施例1所述的重传判断流程图；
图3为本发明实施例2所述的蓝牙多通道接收系统的原理图。
具体实施方式
为了使本发明实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种蓝牙多通道接收方法，该方法包括：
S101，接收多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息和负载数据。
具体的，本实施例的蓝牙多通道接收方法中采用了多路蓝牙接收支路接收无线信号，其中多路蓝牙接收支路彼此之间相互独立，互不干扰。更为具体的，本实施例的每一路蓝牙接收支路组成结构相同，包括接收天线、射频接收机和基带处理器，接收天线接收无线信号并发送至射频接收机进行基带信号的转换，基带处理器将基带信号进行解析，获得循环冗余校验信息和负载数据。然后通过循环冗余校验信息和负载数据进行后续的重传分析。
S102，确定当前工作模式，并在当前工作模式下，根据多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息和/或负载数据确定多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传。
具体的，在步骤S101中所获得的循环冗余校验信息和负载数据将作为判断信息是否需要重传的重要指标。在本实施例中提供了两种可供选择的重传判断的处理模式，包括第一模式(高效传输模式)和第二模式(可靠传输模式)。如图2所示，在高效传输模式下，当至少有一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确，则结束重传，否则申请重传，直到重传超时或没有可重传次数。而在可靠传输模式下，至少累计两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确，且两路蓝牙接收支路中的负载数据完全相同时，停止重传，否则，保留下循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据，与下一次重传时循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据进行比较，并申请重传。上面只是简单概述的说明了一下两种处理模式下的工作流程，下面对每个处理模式进行具体分析。
高效传输模式：只要有一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确，则不要求重传，所有的蓝牙接收支路的循环冗余校验信息均不正确，则要求重传。因为并行多支路接收，必然会降低重传次数而提高传输效率，或者，提高在相同的重传次数限制下的通信质量。
通过上述说明可以得到在高效传输模式下无需重传的情况包括：
判断至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确时，
或，判断所有蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息均不正确且重传时间超出预设的重传时间，
或，判断所有蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息均不正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，发送停止重传请求。
其中，所述的预设的重传时间和重传次数是根据具体应用的延迟需求来设置的，例如，语音传输的重传次数可以设置为3次，音乐播放的最大重传时间可以设置为10次，而链路信息的重传次数可以为无限多次。以下所述的预设的重传时间和重传次数也可参照上述方案。
对应的，在高效传输模式下需要重传的情况包括：
判断所有蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息均不正确且重传时间未超出预设的重传时间，
或，判断所有蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息均不正确且剩余的重传次数大于预设的重传次数时，发送申请重传请求。
可靠传输模式：至少累计两路蓝牙接收支路的循环冗余校验信息正确且负载数据对比完全相同，则停止重传，否则，要求重传。循环冗余校验信息正确但数据对比不同的数据被保存，便于同下一次重传的多通道接收的循环冗余校验信息正确的负载数据作比较。
通过上述说明可以得到在可靠传输模式下无需重传的情况包括：
判断至少两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且至少两路蓝牙接收支路中的负载数据相同时，
或，判断至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间超出预设的重传时间时，
或，判断至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，发送停止重传请求。
对应的，在可靠传输模式下需要重传的情况包括：
判断至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间未预设的重传时间时，
或，判断至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数大于预设的重传次数时，保留循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的第一负载数据，并发送申请重传请求，直至经过重传后出现与第一负载数据相同的第二负载数据时发送停止重传请求。
第二负载数据为重传后出现的循环冗余验证信息正确的其他蓝牙接收支路中的与第一负载数据相同的负载数据。
S103，在不重传的负载数据中筛选出输出数据。
具体的，在步骤S102中已经通过两种处理模式获取了无需重传的负载数据，下面具体说明在无需重传的负载数据中筛选出输出数据的过程。
首先，在高效传输模式下：
判断只有一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确时，将循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据作为输出数据；
判断多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确，且循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中至少有两路蓝牙接收支路中的负载数据相同时，选择相同的负载数据作为输出数据；
判断多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确，且循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据均不相同时，选择循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中接收信号强度最大的蓝牙接收支路中的负载数据作为输出数据。
其次，在可靠传输模式下：
判断至少两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且至少两路蓝牙接收支路中的负载数据相同时，将相同的负载数据作为输出数据；
判断至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间超出预设的重传时间，或判断至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，若只有一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确，将循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据作为输出数据；
判断两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间超出预设的重传时间，或判断两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，若两路蓝牙接收支路中的负载数据不相同，则在两路蓝牙接收支路中选择接收信号强度大的蓝牙接收支路中的负载数据作为输出数据；
判断多于两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间超出预设的重传时间，或判断多于两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，若多于两路蓝牙接收支路中的负载数据均不相同，则在多于两路蓝牙接收支路中选择接收信号强度最大的三路蓝牙接收支路中的负载数据做1/3解码的结果最为输出数据。
其中，1/3解码的工作原理是：三个相同位置的比特比较，选择2个或3个相同的比特作为正确结果。
以上过程完成了在不同处理模式下的输出数据筛选，在确定输出数据后发送给蓝牙协议处理器进行后续的处理即可。自此完成了所有的重传判断流程。
实施例2
如图3所示，本实施例提出了一种蓝牙多通道接收系统，系统包括多路蓝牙接收支路和重传处理器，蓝牙接收支路包括接收天线、射频接收机和基带处理器；
接收天线，用于接收外部无线信号；
射频接收机，用于将无线信号转换为基带信号；
基带处理器，用于从基带信号中解析出循环冗余校验信息和负载数据；
重传处理器，其被配置有重传处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：
接收多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息和负载数据；
判断当前工作模式的步骤，所述工作模式包括第一模式和第二模式；
在当前工作模式下，根据多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息和/或负载数据确定多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传；
在无需重传的负载数据中筛选出输出数据。
具体的，本实施例在现有的蓝牙单路接收机的基础上，并行地增加了至少一路蓝牙接收支路以及重传处理器，重传处理器连接蓝牙协议处理器，用于接收重传处理器发送的输出数据。除此之外，在蓝牙接收支路接收无线信号之前，蓝牙协议处理器还根据调频算法计算的频率设置好接收信道、同步码以及接收时间。无线信号经过接收天线接收后，分别通过射频接收机处理为基带信号，再通过基带处理器解析出循环冗余校验信息和负载数据，然后交由重传处理器做进一步的重传判断处理。
本实施例的重传处理器设置有两个工作模式，其中一个工作模式为高效传输模式，另一个工作模式为可靠传输模式。
当重传处理器设置为高效传输模式时，判断多路蓝牙接收支路中是否至少有一路的循环冗余校验信息正确：
如果所有蓝牙接收支路的循环冗余校验信息都不正确，且判断重传没有超时或剩余重传次数时，则通过蓝牙协议处理器申请重传。
如果所有蓝牙接收支路的循环冗余校验信息都不正确，且重传超时或没有重传次数时，停止重传，并通过蓝牙协议处理器做后续处理。
如果只有一路蓝牙接收支路的循环冗余校验信息通过，则该路蓝牙接收支路的负载数据作为最终结果发送至蓝牙协议处理器中进行处理并停止重传。
如果有多路蓝牙接收支路的循环冗余信息正确，且其中有至少两路蓝牙接收支路的负载数据相同，则选择相同的负载数据作为输出数据发送给蓝牙协议处理器进行处理并停止重传。
如果所有循环冗余校验信息都正确的蓝牙接收支路中的负载数据均不相同，则选择接收信号强度最大且循环冗余校验信息正确的一路蓝牙接收支路中的负载数据作为输出数据发送给蓝牙协议处理器进行处理并停止重传。
当重传处理器设置为可靠传输模式时，判断是否累计至少两路蓝牙接收支路的循环冗余校验信息通过且负载数据相同(累计的含义为在多次重传过程中，累计的循环冗余校验信息正确的所有的蓝牙接收支路)：
当至少两路蓝牙接收支路的循环冗余校验信息通过且负载数据相同时，则把相同的负载数据作为输出数据发送给蓝牙协议处理器处理，且停止重传。
当没有累计两路蓝牙接收支路的循环冗余校验信息通过且负载数据相同时，且判断重传没有超时或剩余重传次数时，保留循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据，与下次重传时接收到的循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据做对比，且通过蓝牙协议处理器申请重传。
当没有累计两路蓝牙接收支路的循环冗余校验信息通过且负载数据相同时，且判断重传超时或没有重传次数，如果只有一路循环冗余校验信息正确，则该路蓝牙接收支路的负载数据作为输出数据发送给蓝牙协议处理器处理，并停止重传。
当没有累计两路蓝牙接收支路的循环冗余校验信息通过且负载数据相同时，且判断重传超时或没有重传次数，如果有累计两路蓝牙接收支路的循环冗余校验信息正确，则选择接收信号强度最大且循环冗余校验信息正确的一路蓝牙接收支路的负载数据作为输出数据交给蓝牙协议处理器处理，并停止重传。
当没有累计两路蓝牙接收支路的循环冗余校验信息通过且负载数据相同时，且判断重传超时或没有重传次数，如果有累计三路以上的循环冗余校验信息正确，则选择接收信号强度最大的且循环冗余校验信息正确的三路蓝牙接收支路的负载数据做1/3解码的结果作为输出数据交给蓝牙协议处理器处理，并停止重传。
其中，1/3解码的工作原理是：三个相同位置的比特比较，选择2个或3个相同的比特作为正确结果。
实施例3
本发明实施例提出了一种电子设备，电子设备包括本发明实施例2所述的蓝牙多通道接收系统。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种蓝牙多通道接收方法，其特征在于，所述方法包括：
接收多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息和负载数据；
确定当前工作模式为第一模式或第二模式；
在所述第一模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息或者所述循环冗余校验信息、重传时间和重传次数中的至少两种确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传；
在所述第二模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息、负载数据、重传时间和重传次数中的至少两种确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传；
在不重传的负载数据中筛选出输出数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息或者所述循环冗余校验信息、重传时间和重传次数中的至少两种确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传，具体包括：
当至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确时，
或，当所述各路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息均不正确且重传时间超出预设的重传时间时，
或，当所述各路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息均不正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，确定不重传所述负载数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息或者所述循环冗余校验信息、重传时间和重传次数中的至少两种确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传，具体包括：
当所述各路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息均不正确且重传时间未超出预设的重传时间时，
或，当所述各路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息均不正确且剩余的重传次数大于预设的重传次数时，确定重传所述负载数据。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第一模式时，在不重传的负载数据中筛选出输出数据，具体包括：
当一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确时，将所述循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据作为输出数据；
当所述各路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确，且所述循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中至少有两路蓝牙接收支路中的负载数据相同时，将所述相同的负载数据作为输出数据；
当所述各路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确，且所述循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据均不相同时，将所述循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中、接收信号强度最大的蓝牙接收支路中的负载数据作为输出数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息、负载数据、重传时间和重传次数中的至少两种确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传，具体包括：
当至少两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且所述至少两路蓝牙接收支路中的负载数据相同时，
或，当至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间超出预设的重传时间时，
或，当至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，确定不重传所述负载数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二模式时，根据所述多路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息、负载数据、重传时间和重传次数中的至少两种确定所述多路蓝牙接收支路中的负载数据是否重传，具体包括：
当至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间未超出预设的重传时间时，
或，当至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数大于预设的重传次数时，确定重传所述负载数据，并保留所述循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的第一负载数据，直至经过重传后出现与所述第一负载数据相同的第二负载数据时发送停止重传请求，所述第二负载数据为重传后出现的循环冗余验证信息正确的其他蓝牙接收支路中的与所述第一负载数据相同的负载数据。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述第二模式时，在不重传的负载数据中筛选出输出数据，具体包括：
当至少两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且所述至少两路蓝牙接收支路中的负载数据相同时，将所述相同的负载数据作为输出数据；
当至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间超出预设的重传时间，或判断至少一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，若只有一路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确，将所述循环冗余校验信息正确的蓝牙接收支路中的负载数据作为输出数据；
当两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间超出预设的重传时间，或判断两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，若所述两路蓝牙接收支路中的负载数据不相同，则在所述两路蓝牙接收支路中选择接收信号强度大的蓝牙接收支路中的负载数据作为输出数据；
当多于两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且重传时间超出预设的重传时间，或判断多于两路蓝牙接收支路中的循环冗余校验信息正确且剩余的重传次数小于或等于预设的重传次数时，若所述多于两路蓝牙接收支路中的负载数据均不相同，则在所述多于两路蓝牙接收支路中选择接收信号强度最大的三路蓝牙接收支路中的负载数据做1/3解码的结果作为输出数据。
8.一种蓝牙多通道接收系统，其特征在于，所述系统包括多路蓝牙接收支路和重传处理器，所述蓝牙接收支路包括接收天线、射频接收机和基带处理器；
所述接收天线，用于接收外部无线信号；
所述射频接收机，用于将所述无线信号转换为基带信号；
所述基带处理器，用于从所述基带信号中解析出循环冗余校验信息和负载数据；
所述重传处理器，其被配置的执行如权利要求1至7任一项所述方法的各个步骤。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求8所述的蓝牙多通道接收系统。
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